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生活在海洋中的飞鱼,为何能跃出水面?它流畅的飞行姿态背后,隐藏着怎样的空气动力学秘密?而我们人类,又是如何从这些“海洋飞行员”身上获得灵感,研制出形态各异、功能多样的仿生飞行器?

10月22日中午,在同济大学附属澄衷中学(初中部)一场题为《飞鱼为什么能够飞?》的科普讲座中,同济大学航空与力学学院教授、博士生导师、飞行器工程研究所所长沈海军教授,带领七年级的同学们进行了一场从自然科学到工程应用的跨学科探索。
沈海军:同济大学航空与力学学院教授,博士生导师, 飞行器工程研究所所长,兰州交通大学兼职教授。目前主要研究方向有飞机设计、疲劳断裂等。现任教育部教学指导委员会(航空专业)委员,上海力学学会科普委员会主任、中国力学学会科普委员会副主任、上海航空学会科普委员会副主任。主持、参加过国家863、国家自然基金等多个项目;已发表论文280余篇;出版有《近空间飞行器》、《中国航空史话》等著作、教材10余部。曾获宝钢教育奖、上海市育才奖、上海市科普贡献奖、上海高校优秀教材奖,上海市高校教学成果奖、上海市推进公民素质先进个人等荣誉。近年来,先进事迹曾先后被《人民日报》、《光明日报》、CCTV等媒体报道。曾多次出席《香港卫视》、《上海电视台》栏目,任特邀嘉宾。
沈教授的分享以“自然现象—科学原理—工程应用”为主线,系统揭开了飞鱼的奥秘:

飞鱼之所以能飞,离不开其独特的身体结构。与普通鱼不同,飞鱼身体呈圆筒形,胸鳍极为发达,长度可达身体的2/3,如同鸟类的翅膀。腹鳍也较大,可用于辅助滑翔,尾鳍则呈叉形,是它们在水面加速的“发动机”。
飞鱼并不像鸟类那样扑动翅膀,而是采用“滑翔”模式。它们以约15米/秒的速度跃出水面,借助风力在水面4~5米的高度飞行,最远可达400米,是名副其实的“鱼类飞行冠军”。它们的翅膀具备上反角和迎角调节能力,飞行中甚至能利用“地面效应”减少阻力、节省体能。
飞鱼的飞行机制启发了无数工程实践。上世纪80年代,法国研制的“飞鱼反舰导弹”就以超低空掠海飞行著称,曾在马岛战争中击沉英国驱逐舰,一战成名。如今,飞鱼的仿生应用更加广泛,沈教授带领的同济大学小飞机团队从古玛雅黄金飞鱼模型入手,通过CAD建模、3D打印、风洞测试等一系列现代技术,打造出属于同济的“飞鱼飞机”。一步步将神话与自然,转化为可触摸的科技现实。

沈教授的分享不仅让大家领略了飞鱼的自然奇迹,更展现了同济团队将生物智慧转化为工程实践的探索精神。
讲座最后,同济大学附属澄衷中学黄世心副书记寄语同学们:这是一次生动的跨越生物学、空气动力学与工程学的跨学科之旅,希望所有的同学夯实跨学科的基础,像飞鱼一样,将不同领域的知识融会贯通,汇涓成海,凝聚成突破的力量;更希望大家能将今日的好奇心,转化为明日保卫祖国、强我空天的使命感与担当,将个人的科学梦想,融入国家发展的宏伟蓝图。期待大家如飞鱼一般,在科学与梦想的海洋中乘风而起!
学生感悟:
七1班
穆紫諾:
聆听了沈教授的讲座,我仿佛打开了新世界的大门。原来飞鱼并不是真正意义上的 “飞”,而是借助特殊的身体结构和技巧在水面上滑行。这奇妙的飞行方式,不仅是为了逃避天敌,也是为了捕食。科学家们受到飞鱼“飞行”的启发,还制造出了“飞鱼飞机”。
这场讲座让我明白,大自然充满了奥秘。我要带着这份好奇,去探索更多未知的领域!
七2班
丁心玥:
今天,我们听了沈教授《飞鱼为什么会飞》为题的讲座。他从飞鱼摆动胸鳍“滑翔”的生物特性讲起,把飞行器机翼的升力原理和飞鱼宽大的胸鳍结构对应起来,枯燥的物理知识一下子变得鲜活。最让我好奇的是他提到的三千多年前古玛雅黄金飞鱼模型,外形和现代飞机惊人相似,有清晰的机翼、尾翼,甚至能看出类似驾驶舱的设计,很难想象这是古玛雅人基于对自然生物的观察创造的。
看到教授团队设计的仿飞鱼飞行器视频,机身像飞鱼一样灵活穿梭在空中,还轻松的完成了上升,下降,旋转等动作,使同学们都惊叹不已。原来从古人的奇思妙想到现代科技的实现,藏着对“飞行”不变的探索。这场讲座不仅让我明白了飞鱼的飞行原理,更让我明白,科学的灵感,或许早就藏在千年前的文明和身边的自然现象里。
七3班
李梦芸:
今天,我满怀憧憬地参加了同济大学航空航天与力学学院沈海军教授的讲座,共同探索了一个引人入胜的话题——飞鱼为什么能够飞翔?这次讲座不仅让我领略了自然造物的精妙,也深深感受到了仿生学的魅力。
令我深受触动的是,飞鱼的这种特性早已启发人类的发明创造。沈教授提到,著名的“飞鱼”反舰导弹正是借鉴了飞鱼的原理。而沈教授团队自主研发的仿生飞鱼无人机试飞成功时,全场响起雷鸣般的掌声,那架金黄的无人机不仅是对飞鱼的模仿,更是人类智慧与自然奇观交融的成果,彰显了仿生学的巨大潜力。这次讲座极大地激发了我对仿生学的兴趣。我希望能更深入地学习这方面的知识,期待有一天,我设计的飞行器也能翱翔天际,为人类探索自然与科技贡献一份力量。
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